Принцип работы адсорбера автомобиля

Адсорбер

Адсо́рбер (от лат. ad — на, при и sorbeo — поглощаю) — аппарат для поглощения (сгущения) поверхностным слоем твердого тела, называемого адсорбентом (поглотителем), растворенных или газообразных веществ, не сопровождающееся химической реакцией. Адсорбер применяется в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Процесс, происходящий внутри этого аппарата, называется адсорбция.

Для чего создавали адсорбер

Собственно это дань экологическому стандарту, а именно ЕВРО-2. По сути это большой фильтр который улавливает легкие углеводороды. По новым стандартам недопустимо попадание паров бензина в атмосферу, потому как это способствует загрязнению атмосферы.

Также пары не должны проходить в салон автомобиля, ведь это мягко сказать вредно! НА старых карбюраторных машинах, такого фильтра и его клапана просто не было, там система немного другая. НО карбюратор ушел вместе со старыми стандартами, сейчас только инжектор и ОБЯЗАТЕЛЬНА система фильтрации.

Как устроен адсорбер бензиновых паров

На схеме: 1 — трубка паропровода; 2 — трубка адсорбера и клапана продувки; 3 — шалнги; 4 — клапан продувки; 5 — трубка слива топлива; 6 — сепаратор паров топлива; 7 — клапан гравитационный; 8-10 — трубки паропровода; 11 — адсорбер;

Конструктивно адсорбер представляет собой полый цилиндр, заполненный фильтрующим агентом и оснащенный рядом дополнительных модулей. Основные его элементы:

• непосредственно емкость для фильтра;
• активированный уголь в виде гранул – это вещество эффективно задерживает бензиновые пары;
• сепаратор – отвечает за возвращение задержанных паров в топливный бак;
• гравитационный клапан – необходим в экстренных ситуациях, в частности, при авариях, когда высок риск перелива бензина через горловину бензобака;
• электромагнитный клапан – отвечает за переключение режимов работы адсорбера;
• соединительные трубки – объединяют все элементы агрегата в единую систему.

Ключевым элементом системы, помимо непосредственно фильтрующей емкости, является электромагнитный клапан. Он обеспечивает не только переключение режима накопления на режим передачи накопленных паров в топливную систему, но и отвечает за вентиляцию всей системы. Благодаря этой детали происходит движение удержанного топлива, освобождение полости адсорбера для нового цикла работы и поддерживается работоспособность системы в целом.

Устройство адсорбера

В современных устройствах, использующих принцип адсорбции, в качестве поглощающего вещества используются самые разные материалы, от активированного угля до природных минералов. В автоадсорбере на эту роль претендует именно активированный уголь – разновидность углеводородов с пористой внутренней структурой. Собственно говоря, поглотитель представляет собой пластиковую цилиндрическую ёмкость, которая располагается в моторном отсеке недалеко от силового агрегата. В некоторых моделях найти адсорбер можно возле топливного бака, но некоторые его части всё равно располагаются в подкапотном пространстве. Схематически поглотитель топливных паров состоит из следующих элементов:

• гравитационного датчика;
• сепаратора с аварийным клапаном;
• собственно фильтра (как правило, это измельчённый активированный уголь);
• электромагнитного продувочного клапана;
• соединительных трубопроводов.

Сепаратор представляет собой конструкцию, предназначенную для сбора конденсированного бензина с целью его отправки обратно в топливный бак. Задача гравитационного датчика – отслеживать давление бензиновых паров внутри бака, и при необходимости сбрасывать его, чтобы уменьшить вероятность получения повреждений. Фильтровальный элемент – это достаточно большая ёмкость, нижняя часто которой содержит адсорбирующее вещество, функции которого – поглощать пары бензина/солярки с целью их конденсации и последующей сепарации. Отдельно следует упомянуть об аварийном клапане. В обычных ситуациях он бездействует, но в экстренных случаях, когда существует риск разлива горючего (например, при ДТП, если машина перевернулась), срабатывает, полностью блокируя топливную магистраль. Роль соединительных трубок вполне очевидна – связать воедино все узлы адсорбера. Что же касается электромагнитного клапана, то его назначение – управление режимами работы сепаратора, о том, как он работает, мы расскажем чуть позже.

На что влияет топливный адсорбер

При исправном поглотителе вы, скорее всего, даже не будете догадываться о наличии этого устройства. Но поскольку адсорбер в автомобиле отвечает за сброс давления в баке, за конденсацию бензиновых паров и повторное использование горючего, то вполне естественно, что его наличие позволяет уменьшить расход горючего и увеличить безопасность топливной системы в целом. Но всё меняется, если какая-то часть адсорбера начинает сбоить, или полностью отказывает. Чаще всего проблемы возникают с электромагнитным клапаном, но нередко происходит засорение полости фильтровальной камеры или трубопроводов. Понятно, что при этом адсорбер влияет на работу двигателя не самым положительным образом, поскольку естественный ток горючего нарушается. Давление в баке также может оказаться вне сферы контроля со стороны устройства, и это тоже не очень хорошо с точки зрения безопасности.

Признаки неисправности адсорбирующей системы.

Большинство проблем адсорбирующей системы возникает при неисправности электромагнитного клапана. Он открыт либо закрыт соответственно при запуске или остановке двигателя. Нормально работающий электромагнитный клапан никак не даёт о себе знать. Его неисправность, когда продувка системы не осуществляется, а давление в баке не сбрасывается, грозит серьёзными поломками других частей автомобиля.

Неполадки с адсорбером, как правило, сопровождаются следующими признаками:

• через 5-10 минут после прогрева двигателя начинают «плыть» обороты;
• при нажатии педали газа на холостом ходу при запущенном двигателе последний ведёт себя так, как будто заканчивается топливо, вплоть до полной остановки;
• при движении автомобиль не развивает полную мощность, по ощущениям работает на 80-90% от максимальной;
• датчик топливного бака показывает неверные данные, иногда может быть «полным» или, наоборот, «пустым»;
• во время открытия бака во время заправки слышен свистящий звук, словно ёмкость всасывает воздух из окружающей среды;
• присутствует явно завышенный расход бензина;
• иногда при непрогретом моторе абсорбер стучит, звук легко спутать со стуком клапанов двигателя.

При наличии перечисленных выше признаков электромагнитный клапан необходимо проверить. Неисправный компонент следует заменить. Стоит деталь недорого и меняется достаточно легко даже своими силами.

Признаки неисправности адсорбирующей системы не всегда связаны лишь с неполадками электромагнитного клапана. Очень часто забивается непосредственно фильтр-банка с угольным порошком. Если необходимо, деталь меняют либо разбирают и чистят (сушат), восстанавливая её фильтрующие свойства.

Работа адсорбера

Воздух, насыщенный парами бензина, забирается из верхней части топливного бака. Тем не менее, в патрубок могут попадать жидкие фракции в виде брызг и пены, возникающие из-за ударов, раскачивания и тряски автомобиля. Поэтому на входе патрубка вентиляции ставится сепаратор, который отделяет газ и паровую фазу, а жидкость сливается обратно в бак.

После сепаратора через шланг, идущий от задней части автомобиля, где расположен бензобак, к подкапотному пространству под днищем, пары поступают на вход адсорбера. По пути они проходят через обратный клапан, препятствующий подсосу газов из адсорбера в бак. Вентиляция в случае создания разрежения в баке осуществляется не по этой магистрали, а через специальный двухходовой клапан. Он обладает двумя порогами давления, верхним и нижним. Верхний служит для аварийного сброса давления, если штатная аппаратура по каким-то причинам не в состоянии справиться. Нижний срабатывает при появлении разрежения, грозящего сплющить стенки бака и препятствующего нормальной работе бензонасоса.

Пары под избыточным давлением проходят через угольную массу в корпусе, очищаются от бензина, а газ уходит через воздушный патрубок в атмосферу. Так поддерживается небольшое постоянное давление, если бак нагревается, а расход над этим не преобладает. Если же температура небольшая, газ в баке не расширяется, а топливо вырабатывается, то сработает двухходовой клапан и в бак попадёт новая порция воздуха.

Бесконечно заполнять уголь бензином невозможно, поэтому при работающем двигателе включается режим продувки. Открывается клапан, с одной стороны подсоединённый к выходному штуцеру адсорбера, а с другой — к впускному коллектору двигателя. Задроссельное пространство коллектора обладает разрежением, и пары будут попадать на впуск системы питания мотора. Исключение будут составлять турбированные моторы, где воздух в цилиндры поступает с избыточным давлением наддува. Там применяется дополнительное коммутирующее устройство, выбирающее зону минимального давления, которое может быть как на выходе турбины, так и на входе, смотря где меньше поток.

Электромагнитный клапан срабатывает от модуля контроля двигателя, который принимает решение на продувку в зависимости от соблюдения ряда условий:

• двигатель прогрет до пороговой температуры;
• обороты превышают установленную величину, чтобы не влиять на режим холостого хода, нарушая его стабильность;
• система впрыска адекватно реагирует на появление дополнительного воздуха и топлива, нет необходимости переходить в аварийный режим.

На современных автомобилях клапан не работает в релейном режиме, когда магистраль открывается и остаётся в таком состоянии до окончания процедуры. Регулирование происходит плавно, методом широтно-импульсного модулирования, когда клапан вибрирует с определённой частотой, а его производительность зависит от скважности заполнения, то есть соотношения времён пребывания в открытом и закрытом состоянии. Так продувка адаптируется к текущему режиму работы мотора. Одновременно блок управления по своим датчикам следит за реакцией двигателя, осуществляя обратную связь. Жертвовать одним фактором экологии во имя другого смысла нет.

Во время продувки воздушный канал реверсируется, то есть воздух через него уже не выходит из корпуса, а входит для продувания угольного фильтра. Возможна установка дополнительных пороговых клапанов для обеспечения нужного соотношения между забором газа из бака или из атмосферы. Алгоритмы работы системы продувки очень индивидуальны для каждого автомобиля, общим можно считать только базовый принцип, как работает адсорбер. Например, встречаются такие, которые могут работать и на оборотах холостого хода.

Пары бензина, образующиеся в баке, поднимаются вверх, и через отверстие у горловины бака попадают сначала в сепаратор. Там они конденсируются и сливаются обратно в бак. Та их часть, которая не успевает превратиться в конденсат, через гравитационный клапан по паропроводу, попадают уже непосредственно в абсорбер, где и поглощаются активированным углем. Это происходит тогда, когда двигатель не работает.

В противном случае, в процессе движения автомобиля, при прогретом двигателе, система управления открывает электромагнитный клапан, и происходит продувка абсорбера. Пары бензина вместе с поступившим через другой клапан воздухом, выдуваются во впускную трубу двигателя, где и сжигаются.

Получается некий двойной эффект.

• во-первых, атмосфера не загрязняется лишними, вредными испарениями;
• во-вторых, мы имеем пусть и небольшую, но экономию топлива. Ведь не будь абсорбера, горючее бы просто напросто испарялось.

Одним словом все как эколог прописал, всем хорошо, все счастливы.

В заключении

Некоторые автовладельцы принимают решение и вовсе снять адсорбер, полагая, что он негативно влияет на потребление бензина и на работу машины в общем. Однако нужно признать, что такие проблемы возникают только в том случае, если устройство, а точнее его клапан, неисправно. Если прибор работает в штатном режиме, то это никак не сказывается на управлении авто и его потреблении топлива.